路面水穩(wěn)層施工相關(guān)技術(shù)研究

陳長云

摘?要：近年來，水穩(wěn)層在中國道路工程項(xiàng)目的建設(shè)中已越來越普遍，其技術(shù)優(yōu)勢也已在工程實(shí)踐中得到體現(xiàn)。由于水穩(wěn)層具有良好的結(jié)構(gòu)穩(wěn)定性和較高的整體耐久性，因此可以在高溫和低溫環(huán)境中廣泛使用，因此具有重要的開發(fā)價(jià)值與應(yīng)用價(jià)值。目前，水穩(wěn)層不僅在中國得到廣泛應(yīng)用，而且在國際道路工程中也得到廣泛應(yīng)用。有鑒于此，本文研究了水穩(wěn)層建設(shè)的技術(shù)要點(diǎn)，并探討了水穩(wěn)層在道路工程中關(guān)鍵點(diǎn)的質(zhì)量控制。為提升城市中的道路建設(shè)質(zhì)量提供建議。

關(guān)鍵詞：路面水穩(wěn)層;概述;施工技術(shù)要點(diǎn);內(nèi)容;問題與措施

目前，中國的城市建設(shè)正在加速運(yùn)行，城市化的規(guī)模也在不斷擴(kuò)大。伴隨著快速發(fā)展城市對道路的建設(shè)提出了更高的要求。道路建設(shè)涉及許多程序，項(xiàng)目非常復(fù)雜。但在許多建設(shè)過程中，對道路施工質(zhì)量的影響最大一項(xiàng)就是水穩(wěn)層的施工，這是確保道路暢通與施工質(zhì)量的基礎(chǔ)條件。道路水穩(wěn)定層的作用是在遇到水后使道路保持正常使用。在早期，水穩(wěn)層通過直接在基礎(chǔ)層中混合礫石來保持道路的水穩(wěn)性。但是，礫石的不穩(wěn)定性導(dǎo)致在特定的施工過程中密度不足，嚴(yán)重影響了道路的穩(wěn)定性。為此，本文簡要概述了路面水穩(wěn)層，介紹了水穩(wěn)層的施工技術(shù)，分析了道路水穩(wěn)定層施工過程中當(dāng)前的質(zhì)量控制問題，并針對這些問題提出了針對性的解決方案。

1 路面水穩(wěn)層的概述

1.1?水穩(wěn)層的簡介

水穩(wěn)層是保障路面正常運(yùn)行使用的關(guān)鍵。在建設(shè)道路路面過程中，其建設(shè)后的施工質(zhì)量控制是確保整個(gè)路面施工質(zhì)量的關(guān)鍵。水泥穩(wěn)定碎石層的縮寫是水穩(wěn)層，即使用水泥加固級配碎石，并通過壓實(shí)養(yǎng)護(hù)完成固化。應(yīng)預(yù)先在實(shí)驗(yàn)室測試水穩(wěn)定的混合比，以確定水泥含量、粗骨料和細(xì)骨料的比例以及最大干密度。對使用量很大的工程，可以在水穩(wěn)攪拌站進(jìn)行大量攪拌。

路面水穩(wěn)層施工過程主要包括攤鋪，振搗和壓實(shí)三個(gè)步驟。在進(jìn)行施工當(dāng)中中，特別重要的是要注意，水穩(wěn)定層與其他施工內(nèi)容不同，并且具有自己的特性。最明顯的特征是施工初期具有較高的強(qiáng)度。但是伴著時(shí)間的流逝，水穩(wěn)定層將逐漸改變以形成板狀。最后，盡管路面水穩(wěn)層施工工藝簡單，建設(shè)速度快，但仍需重視路面水穩(wěn)層的建設(shè)質(zhì)量控制。

1.2?水穩(wěn)層的作用原理

水泥穩(wěn)定碎石采用級配碎石作為骨料，使用足夠的砂漿體積與一定量的膠凝材料來填充骨料的空隙，并根據(jù)嵌入式擠壓原理進(jìn)行鋪筑和壓實(shí)。壓實(shí)度接近密實(shí)度，強(qiáng)度主要取決于壓碎石之間的壓入和嵌擠鎖結(jié)原理，同時(shí)，有足夠的砂漿體積填充骨料的空隙。其初始強(qiáng)度高，并且強(qiáng)度隨著年齡的增長而迅速增加以形成板狀體，因此它具有更高的強(qiáng)度，更好的抗?jié)B透性和抗凍性。耐水水泥的量通常為混合物的3%至6%，并且7天的無側(cè)限抗壓強(qiáng)度可以達(dá)到2至7Mpa，這高于其他路基材料。雨后不透水的穩(wěn)定層具有堅(jiān)固的表面。它是高等級路面的理想基礎(chǔ)材料。

2?道路路面水穩(wěn)層的施工技術(shù)要點(diǎn)

2.1?施工材料及設(shè)備的控制要點(diǎn)

在路面技術(shù)水穩(wěn)層施工中，設(shè)備與原材料的質(zhì)量在路面水穩(wěn)定層的建設(shè)過程中起著決定性的作用。原材料的質(zhì)量通常與以后的施工問題密切相關(guān)。因此，從多方面來看，原材料的質(zhì)量在整個(gè)道路水穩(wěn)層的建設(shè)中起著決定性的作用。為了保證道路工程路面水穩(wěn)定層的施工質(zhì)量，必須嚴(yán)格檢查原材料質(zhì)量，這是施工活動(dòng)順利進(jìn)行和完成的前提。具體來說，施工人員在實(shí)際施工過程中，應(yīng)以施工圖為準(zhǔn)，嚴(yán)格篩選原材料，并進(jìn)行試驗(yàn)，以確保原材料符合施工技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)。另一方面，原料進(jìn)入施工地點(diǎn)后，必須細(xì)心存放，以免因不適當(dāng)?shù)馁A藏而引起其他原料的質(zhì)量問題。除了掌握施工材料的質(zhì)量外，還必須注意施工設(shè)備，尤其是攪拌設(shè)備的選擇和維護(hù)，因?yàn)樗c骨料的攪拌質(zhì)量直接相關(guān)。具體而言，需要在混合設(shè)備的類型，使用壽命和設(shè)備測試方面進(jìn)行考慮，以確保可以正常安全地使用設(shè)備。只有嚴(yán)格控制原材料和施工設(shè)備的質(zhì)量，才能盡可能避免出現(xiàn)水穩(wěn)層的施工質(zhì)量問題。

2.2?混合料攪拌的技術(shù)要點(diǎn)

對于道路工程路面水穩(wěn)定層的質(zhì)量，混合物的混合均勻性直接關(guān)系到整個(gè)水穩(wěn)層的結(jié)構(gòu)、安全性和穩(wěn)定性，因此混合物的混合質(zhì)量也是施工技術(shù)需要掌握的關(guān)鍵點(diǎn)之一。一般來說，施工人員必須至少注意以下幾個(gè)方面，以掌握混合物的混合質(zhì)量：

2.2.1 水穩(wěn)層的碎石基材應(yīng)在工廠拌制，并在正式攪拌施工前應(yīng)保證水穩(wěn)定碎石料的儲存條件，并結(jié)合施工現(xiàn)場的氣候條件動(dòng)態(tài)確定混合料的含水量指標(biāo)，在這種情況下，濕度條件應(yīng)控制在1.0%-1.5%的范圍內(nèi)，并確保礫石混合物的均勻混合。基層水穩(wěn)性碎石基礎(chǔ)層混合料的混合時(shí)間應(yīng)控制在4h-6h范圍內(nèi)，并使用合理的級配曲線指導(dǎo)拌合，以防止級配碎石的離析，在混合過程中應(yīng)控制最大粒徑值，最大粒徑值不能小于36.5mm，基層材料的級配碎石粒徑值不能小于30.5mm。

2.2.2 需要控制水與物料的比例。根據(jù)以前的施工經(jīng)驗(yàn)，應(yīng)將混合物的含水量控制在2%到4%的范圍內(nèi)，再預(yù)防含水量過高或太低時(shí)，需要實(shí)時(shí)動(dòng)態(tài)檢測混合料的含水量。一旦出現(xiàn)問題必須及時(shí)采取改善措施。需要說明的是，如果混合料含水量不足，需要加水時(shí)，不能直接噴灑，這很容易損壞水穩(wěn)層的結(jié)構(gòu)與強(qiáng)度。

2.2.3 在混合過程中，必須嚴(yán)格控制粗骨料和細(xì)骨料的比例。合理的級配設(shè)計(jì)可以確保水穩(wěn)定的碎石基層材料形成質(zhì)量密實(shí)、承載力滿足要求的骨架結(jié)構(gòu)和體系。在正式混合之前，攪拌控制人員應(yīng)詳細(xì)檢查各種分級骨料的篩選和分類，并校準(zhǔn)現(xiàn)場運(yùn)輸車輛上裝載的礫石混合物的水泥用量。檢測校準(zhǔn)頻率應(yīng)控制在1h-1.5h的范圍內(nèi)。

2.3?攤鋪的技術(shù)要點(diǎn)

攤鋪是整個(gè)道路工程水穩(wěn)層施工中一個(gè)非常重要的施工環(huán)節(jié)，因此攤鋪施工技術(shù)的相應(yīng)要點(diǎn)也需要引起重視。在實(shí)際施工過程中，攤鋪技術(shù)的關(guān)鍵點(diǎn)是否到位將直接影響水穩(wěn)定層的結(jié)構(gòu)、平整度和使用效果，從而影響道路的安全性和使用壽命。因此為了確保路面施工的有效完成和路面水穩(wěn)定層的施工質(zhì)量，需要密切注意以下施工技術(shù)要點(diǎn)：

2.3.1 在鋪裝施工開始之前，應(yīng)清潔鋪裝路面，以確保工作面清潔且無碎屑，同時(shí)，應(yīng)保持下部支承面潮濕。

2.3.2 在鋪裝過程中，應(yīng)注意天氣條件，以免在高溫或陰雨天氣施工，并防止因天氣突變而對施工活動(dòng)造成不便。

2.3.3 切忌撞擊攤鋪行為，以確保施工人員與施工設(shè)備之間的安全距離。

2.3.4 保證攤鋪?zhàn)鳂I(yè)的連續(xù)性，從而進(jìn)一步保證攤鋪的均勻性。

3 路面水穩(wěn)層技術(shù)施工的內(nèi)容

3.1?確定配料比

合適的配料比是保障道路工程水穩(wěn)層質(zhì)量關(guān)鍵的重要因素。在道路工程實(shí)施的過程中，必須要對相關(guān)的材料配比進(jìn)行嚴(yán)格的檢查和把關(guān)。首先，通過一定數(shù)量的原材料測試，實(shí)驗(yàn)室進(jìn)行混合比設(shè)計(jì)和壓實(shí)實(shí)驗(yàn)，以確定最大干密度和最佳水分含量。然后以該比例制成測試件。將試件潤濕并在指定溫度下保持6天，然后將其浸入水中1天后，進(jìn)行無側(cè)限抗壓強(qiáng)度測試。

3.1.1 對骨料如砂，碎石，水泥和骨料如粉煤灰，碎石和水泥進(jìn)行了兩次配比試驗(yàn)，結(jié)果發(fā)現(xiàn)水泥穩(wěn)定劑與粉煤灰的混合物不僅具有更好的可加工性，而且試塊易于成型，成型后的試塊外觀更好，7天時(shí)的平均強(qiáng)度也更高。

3.1.2 不同比例的灰土樣品7天無側(cè)限抗壓強(qiáng)度約為1.0mpa。不同比例的水穩(wěn)定性試樣7天無側(cè)限抗壓強(qiáng)度在4-7mpa之間（使用325號普通水泥，水泥含量為5%～6%）。

3.1.3 經(jīng)過幾次凍融循環(huán)后，不同比例的石灰土試樣的抗壓強(qiáng)度幾乎為零;但是，經(jīng)過10次凍融循環(huán)后，水泥和粉煤灰比例不同的水穩(wěn)定標(biāo)本仍然穩(wěn)定?？梢詼y量一定強(qiáng)度。

通過觀測、分析由粉煤灰、水泥、砂、石屑與碎石等組成的耐水基料具有強(qiáng)度高、表層薄，板體與水穩(wěn)定性好，抗凍性強(qiáng)等特點(diǎn)，可以彌補(bǔ)了灰土基層的缺陷，從而大大提升瀝青混路面的的使用壽命。

3.2?混合均勻

混合比例是確保質(zhì)量的關(guān)鍵。在相應(yīng)的水穩(wěn)定層的施工過程中，施工單位需要進(jìn)行實(shí)際情況檢查，根據(jù)不同的施工條件，保證復(fù)合材料的均勻調(diào)配，確保施工單位根據(jù)不同的施工條件，調(diào)整相應(yīng)的科學(xué)分配方案，并利用施工道路的地質(zhì)特點(diǎn)進(jìn)行科學(xué)配置。當(dāng)相應(yīng)的施工地面為斜坡時(shí)，工作人員需要及時(shí)調(diào)整攪拌機(jī)和葉片漿的相應(yīng)傾斜度，以確保選擇合適的角度以避免攪拌不均勻的問題。當(dāng)天氣惡劣或施工周期縮短時(shí)，需要根據(jù)不同情況調(diào)整混合比例。這兩個(gè)比例用于在后續(xù)實(shí)施過程中檢查水分含量。當(dāng)缺少水分時(shí)，及時(shí)增加水消耗以解決水分含量的不足。對已完工的路面進(jìn)行灑水補(bǔ)水處理，保證用適當(dāng)?shù)姆椒▽Φ缆愤M(jìn)行緩慢補(bǔ)水，在背面結(jié)構(gòu)和材料破壞的同時(shí)進(jìn)行適當(dāng)?shù)耐炀?。?dāng)發(fā)現(xiàn)該部分的裂縫和損壞很嚴(yán)重時(shí)，簡單的補(bǔ)水處理過程已經(jīng)無法修復(fù)時(shí)，相應(yīng)的工程人員需要重新構(gòu)造該部分。

3.3?攤鋪碾壓

為保證攤鋪技術(shù)的應(yīng)用效果，在進(jìn)行路面水穩(wěn)層正式施工前，應(yīng)做好以下方面的工作：首先，攤鋪技術(shù)應(yīng)用前，現(xiàn)場施工人員應(yīng)對路面進(jìn)行清潔，確保擬施工路面整潔無雜物，同時(shí)，應(yīng)保證下承面處于濕潤狀態(tài)。其次，在攤鋪?zhàn)鳂I(yè)過程中，施工人員應(yīng)關(guān)注天氣的實(shí)時(shí)變化，避免在高溫和陰雨條件下進(jìn)行攤鋪碾壓作業(yè)，同時(shí)避免現(xiàn)場施工中機(jī)械設(shè)備發(fā)生碰撞，保證設(shè)備和人員的安全性。

在混合料攤鋪之前，要檢驗(yàn)混合材料的質(zhì)量，如果存在質(zhì)量問題，則要及時(shí)進(jìn)行二次的拌合。在攤鋪?zhàn)鳂I(yè)時(shí)，可以將混合料倒入模板中，采用人工攤鋪的方式保持均勻速度進(jìn)行攤鋪。攤鋪過程中也要控制混凝土的高度，不得低于模板頂面的高度。

在進(jìn)行大面積的路面水穩(wěn)層施工時(shí)，對已經(jīng)攤鋪、整型的混合料，有必要針對全范圍路面展開壓實(shí)作業(yè)。此環(huán)節(jié)需要用的機(jī)械為一臺XP261膠輪壓路機(jī)、兩臺YZ18J型及三臺XSM220型振動(dòng)式壓路機(jī)。壓實(shí)流程為遵循穩(wěn)壓—振壓—靜壓的基本工藝，遇曲線段優(yōu)先從內(nèi)側(cè)開始逐步向外，遇直線段優(yōu)先從兩側(cè)開始逐步向中間施工。使用YZ18J型壓路機(jī)展開靜壓作業(yè)，此時(shí)設(shè)備為非振動(dòng)狀態(tài)，完成一遍碾壓后轉(zhuǎn)為低頻振動(dòng)模式持續(xù)碾壓;在上述基礎(chǔ)上，更換為XSM220型振動(dòng)式壓路機(jī)，需持續(xù)碾壓五遍且均遵循的是高頻振動(dòng)模式，經(jīng)此環(huán)節(jié)后壓實(shí)度需達(dá)到98%;再更換為XP261型膠輪壓路機(jī)，經(jīng)由靜壓兩遍后完成整個(gè)施工作業(yè)，表面輪跡完全清除。橋頭搭板較為特殊，施工中壓路機(jī)以平行狀態(tài)運(yùn)行，同時(shí)要緊貼搭板接頭，通過此方式實(shí)現(xiàn)對外側(cè)的錯(cuò)輪碾壓施工，達(dá)到要求的壓實(shí)度后再調(diào)轉(zhuǎn)車頭進(jìn)行另一側(cè)的碾壓。部分區(qū)域壓實(shí)難度較大，需再次采取補(bǔ)壓措施，必須保障各項(xiàng)性能指標(biāo)達(dá)到要求。

4 路面水穩(wěn)層技術(shù)施工中遇到的問題及措施

4.1?水泥的質(zhì)量問題及措施

水泥是確保水穩(wěn)層穩(wěn)定性的重要因素，因此應(yīng)引起重視。水泥的用量在水穩(wěn)定中起關(guān)鍵作用。如果水泥用量太少，將無法保證水泥穩(wěn)定土的施工質(zhì)量，并且會對其附著力和牢固性產(chǎn)生質(zhì)疑;如果水泥用量太大，從經(jīng)濟(jì)的角度來看是浪費(fèi)資源。從質(zhì)量的角度來看，基層中的裂紋將增加并加寬，從而在瀝青層中引起相應(yīng)的反射性裂紋，這是不值得的。因此，應(yīng)嚴(yán)格控制水泥用量，通過試驗(yàn)可以得到合理的配比，并嚴(yán)格按照配比進(jìn)行拌和，不僅節(jié)省原料，而且可以保證工程質(zhì)量。

4.2?混合料的含水量的問題及措施

施工過程中，應(yīng)根據(jù)天氣和溫度改變含水量，并控制在最佳含水量的+0%至+2%的范圍內(nèi)，即含水量應(yīng)大于最佳含水量的1%-2%。在廠拌混合料現(xiàn)場，要有專職測試人員分別在早晨，中午和下午測量各種骨料的水分含量，其依據(jù)是施工配比設(shè)計(jì)的最佳含水量的標(biāo)準(zhǔn)，結(jié)合一天中的濕度，溫度和運(yùn)輸情況，確定混合混合物時(shí)使用的水量。對于負(fù)責(zé)檢查前場壓實(shí)度的專職測試人員，在鋪裝混合物的過程中，還需要及時(shí)測量混合物的水分含量，并迅速命令輥壓實(shí)壓實(shí)度。我們需要達(dá)到的效果是在最佳含水量下滾動(dòng)，以避免由于含水量過多而引起的“彈軟”和“波浪”現(xiàn)象，因?yàn)檫@些都可能影響混合料的密度和強(qiáng)度。增加混合料的干縮，使結(jié)構(gòu)層更容易產(chǎn)生干縮裂縫。如果含水量相對較小，則混合料附著力差，松散，難以碾壓，它還會影響混合物的密度和強(qiáng)度。因此，在施工過程中，應(yīng)注意每個(gè)環(huán)節(jié)。任何小問題都可能影響整個(gè)項(xiàng)目的進(jìn)度。只有嚴(yán)格按照規(guī)范施工，加強(qiáng)每個(gè)施工環(huán)節(jié)的質(zhì)量控制，才能保證整個(gè)工程的質(zhì)量。

4.3?混合料的運(yùn)輸?shù)膯栴}及措施

運(yùn)輸混合物的時(shí)應(yīng)避免車輛顛簸，并減少混合物料的離析。在長途運(yùn)輸和高溫的情況下，應(yīng)覆蓋氈布，以防止水分過多流失，而破壞了最佳的水分含量，大大降低了效果。在攤鋪和碾壓過程中，本著“寧高勿低，寧刮勿補(bǔ)”的原則，所有建設(shè)項(xiàng)目都力爭在最終水泥凝固之前完成。水泥最終凝固后，就無法進(jìn)行任何工作。在壓實(shí)完成后，我們必須立即進(jìn)行密度測試。如果不符合標(biāo)準(zhǔn)，我們應(yīng)立即重新進(jìn)行碾壓，這不會妨礙后續(xù)工作，這也是確保其長期耐用性的前提。

4.4?混合料攤鋪接縫的問題及措施

攤鋪時(shí)有兩種接縫：縱縫和橫縫。攤鋪機(jī)寬度足夠時(shí)，整個(gè)攤鋪過程中不存在縱向接縫問題。當(dāng)攤鋪機(jī)的攤鋪寬度不足時(shí)，使用兩個(gè)攤鋪機(jī)一前一后同步攤鋪混合料以避免縱向縫。攤鋪混合料應(yīng)連續(xù)操作。當(dāng)由于特殊原因中斷或每天結(jié)束工作時(shí)，我們需要設(shè)置橫縫時(shí)。處理方法是去除攤鋪機(jī)附近和下方的未壓實(shí)混合物，將已碾壓密實(shí)且高程和平整度符合要求的末端挖成一橫向垂直向下的斷面，攤鋪機(jī)返回到壓實(shí)層的端部，用木墊板墊至虛鋪高度，再攤鋪新的混合料，繼續(xù)下一步施工。

4.5?混合料的壓實(shí)的問題及措施

將混合物鋪砌并成型后，可用壓路機(jī)碾壓。在碾壓的時(shí)候，根據(jù)施工現(xiàn)場的實(shí)際情況來確定需要碾壓的長度。如果混合物的實(shí)際測得水分含量大于最佳水分含量，并且在環(huán)境溫度相對較低的情況下，可以選擇適當(dāng)延長碾壓長度的方案，從而消耗一部分水，使混合物中的水分含量接近最佳水分含量。如果混合物中的水分含量接近最佳水分含量，并且環(huán)境溫度較高，我們可以適當(dāng)縮短碾壓時(shí)間，以確保在水含量良好的條件下完成碾壓工作。簡而言之，計(jì)劃無法跟上變化，我們應(yīng)根據(jù)實(shí)際情況適當(dāng)更改施工計(jì)劃，以達(dá)到最佳和最高質(zhì)量的施工效果，從而充分保證工程質(zhì)量。

4.6?養(yǎng)護(hù)的問題及措施

碾壓水泥穩(wěn)定的碎石基層后，應(yīng)及時(shí)進(jìn)行覆蓋和澆水的維護(hù)工作。水會與水泥產(chǎn)生水化反應(yīng)，水的蒸發(fā)可以減緩水化反應(yīng)的速度，達(dá)到最后終止的程度。該結(jié)果將削弱凝固和硬化后的水泥強(qiáng)度。這種現(xiàn)象通常發(fā)生在夏天。高溫會迅速蒸發(fā)水分，并容易出現(xiàn)裂紋。因此，在夏季施工后，需要在基面上覆蓋一層保水效果好的薄膜、濕沙或?yàn)⑺屗磻?yīng)繼續(xù)，以確保路面強(qiáng)度。

5 結(jié)語

綜上所述，水穩(wěn)層施工技術(shù)的改進(jìn)是保證道路建設(shè)的主要措施，同時(shí)是提升水穩(wěn)層施工質(zhì)量的有效方式，可以有效地保證水穩(wěn)層的質(zhì)量水平。在與道路工程有關(guān)的路面層的施工過程中，水穩(wěn)層的有效施工在整個(gè)工程的結(jié)構(gòu)承載力中起著關(guān)鍵作用，必須給予高度關(guān)注。所以，相關(guān)的道路工程結(jié)構(gòu)在從科學(xué)合理的角度，解決道路高荷載引起的各種問題時(shí)，應(yīng)更加重視水穩(wěn)定技術(shù)的更合理、更科學(xué)的實(shí)施。

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